Корпускулярно-хвильовий дуалізм
У 17 столітті з`явилися дві теорії (хвильова і корпускулярна) про те, що таке світло. Згідно з першою, світло являє собою електромагнітну хвилю. Це було підтверджено системою рівнянь Максвелла, складеної в 19 столітті. Вона дуже добре описувала електричні і магнітні поля. До сих пір ніхто не зміг довести, що теорія Максвелла невірна.
У 20 столітті було виявлено окремі явища, що йдуть врозріз з хвильовими уявленнями в світлі. У їх число входить фотоефект - вибивання електронів з речовини падаючим світлом. Згідно хвильової теорії, це явище має мати значну затримку: світлова хвиля повинна передати значну кількість енергії електрону, щоб він вилетів з речовини. Однак досліди показали, що затримка практично відсутня. Була створена нова теорія, яка стверджує, що світло - це потік частинок (корпускул). Таким чином був показаний корпускулярно-хвильовий дуалізм світла.
Хвильові властивості світла
До явищ, що підтверджує, що світло - електромагнітна хвиля, відноситься інтерференція, дифракція та інші. Вони часто використовуються в різних наукових дослідженнях.
Інтерференція - це накладення двох хвиль, що приводить до збільшення або зменшення інтенсивності випромінювання. В результаті виходить інтерференційна картина: чергування максимумів і мінімумів, причому максимуми мають інтенсивністю випромінювання, в 4 рази перевищує інтенсивність джерела. Для спостереження інтерференції необхідно, щоб джерела були когерентними (тобто володіли однаковою частотою випромінювання і постійною різницею фаз).
Корпускулярні властивості світла
Світло проявляє свої корпускулярні властивості при фотоефекті. Це явище було відкрито німецьким фізиком Г. Герцем і експериментально досліджено російським вченим А.Г. Столєтова. Він отримав деякі цікаві дані. Максимальна кінетична енергія вилетіли електронів залежить тільки від частоти падаючого випромінювання. Це суперечить уявленням класичної фізики.
Для кожної речовини існує червона межа фотоефекту - мінімальна частота, при якій цій явище ще спостерігається. Таким чином, фотоефект може мати місце навіть при падаючому випромінюванні низької енергії (головне, щоб частота була придатною). Цікавим відкриттям стало і те, що кількість електронів, що вилетіли з поверхні речовини в одиницю часу, залежить тільки від інтенсивність випромінювання (пряма залежність).
